1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Luyen thi dai hoc mon Toan 2016 ( So phuc)

25 163 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Phương trình   2 z 7 i z 16 11i 0      có hai nghiệm z 2 3i,z 5 2i     nên hệ đã cho có c{c nghiệm     x;y 2; 3  hoặc     x;y 5;2 .  Chú ý: Muốn giải được c{c hệ phương trình bằng phương ph{p sử dụng số phức, cần nhớ một công thức cơ bản của số phức, đăc biệt l| với mỗi số phức z x iy  thì ta có 22 xy  l| bình phương mođun

Chun đề: Số phức CHỦ ĐỀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỐ PHỨC Bài tốn Sử dụng số phức vào giải hệ phương trình f(x; y)  g(x; y) (1) Xét hệ phương trình:  h(x; y)  k(x; y) (2) Lấy (2) nh}n i sau cộng (trừ) (1) vế theo vế ta : f(x; y)  h(x; y).i  g(x; y)  k(x; y).i (*) Đặt z  x  yi , biểu diễn (*) thơng qua c{c đại lương z,z,|z|, I Các ví dụ điển hình thường gặp  2x  6xy  Ví dụ Giải hệ phương trình sau:   6x y  2y  Giải Lấy phương trình thứ cộng với phương trình thứ hai nh}n i ta 1 3  2x3  6xy2  i 6x2 y  2y   3i   x  yi     i 2    1  i  z  x  yi l| bậc ba số phức   2    Ta có: 1 1      5  i    cos  i sin     i  có ba bậc ba l| 2  2  3           7 7  13 13  z0   cos  i sin  , z1   cos  i sin  , z0   cos  i sin  9 9  9       Vậy với z  z0 ,z  z1 ,z  z2 ta nghiệm phương trình l|:   x  cos   9,    y  sin    7 x  cos   ,   y  sin     13 x  cos    13  y  sin    2  x  3xy  3x  3y  3x  Ví dụ Giải hệ phương trình sau:    y  3x y  6xy  3y   Giải  x   3y x       Hệ cho tương đương với     x  1 y  y  Lấy phương trình thứ cộng với phương trình thứ nh}n i ta đươc  x  1  3y2  x  1  i 3  x  1 y  y3    i   x   iy    i  z  x   iy l| bậc  i Ta có:     i   cos  i sin  nên  i có ba bậc ba l| 4       3 3  17  17   z0   cos  i sin  , z1   cos  i sin  ,z   cos  i sin  4 4  4     Vậy với z  z0 ,z  z1 ,z  z2 ta nghiệm phương trình l|: Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page Chun đề: Số phức    3  17  x  1  cos x  1  cos x  1  cos     12 ,  , 12     y  sin   y  sin 3  y  sin 17     12 12     3x  y  (1) x  x  y2  Ví dụ Giải hệ phương trình:   y  x  3y (2)  x2  y2  Giải Cách Lấy (2) nh}n i sau cộng với (1) ta x  yi   3x  y    x  3y  i   x  yi   x  yi    x  yi  i  3(*) x2  y x2  y (*)  z  Đặt z  x  yi; x,y  Lúc đó: x2  y   i  z   z    i    z   i |z|2  z   i z  x    x  yi   i y     x   x  yi   i    y  1 Vậy, nghiệm hệ phương trình l|:  x,y    2;1 ,  x,y   1; 1 Cách Ta thấy x  0,y  khơng l| nghiệm hệ phương trình   3x  xy  3x x  x  y2  Nh}n (1) với x , nh}n (2) với y ta   xy  3y y  0  2 x  y  trừ vế theo vế ta x2  y2   3x (*)   3xy  y xy   3y  x2  y2  Nh}n (1) với y , nh}n (2) với x ta  x  3xy  xy  0  x2  y2  cộng vế theo vế ta 2xy   3y (*)  x2  y   3x Ta hệ   2xy   3y Đáp số:  x,y    2;1 ,  x,y   1; 1 2  x  3xy  x   x  2xy  y Ví dụ Giải hệ phương trình:  2   y  3x y  y   y  2xy  x Giải Lấy (2) nh}n i sau cộng với (1) ta Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 (1) (2) Page Chun đề: Số phức x         3xy  x   y  3x y  y  i  x  2xy  y  y  2xy  x i    x3  3x(yi)2  3x (yi)  (yi)   x  yi    i  x  2xyi  y  2xy  x 2i  y 2i   x  yi    x  yi   i    x  yi    x  yi  i (*) 2 Đặt z  x  yi; x,y  Lúc phương trình (*) trở th|nh z   z    i  z  z   i    z  1 z  1 z   i    z  1  z   i x  x  1 x     y  y  y  Vậy, nghiệm hệ phương trình l|  x; y   1;0  ;  x; y    1;0  ;  x; y   1;1   12   x 1  2 3x  y    Ví dụ Giải hệ phương trình với nghiệm với x,y  :   y   12      3x  y    Giải x   Điều kiện:  y  Đặt u  3x ,v  y  u,v    y  3x    12  u   2 u  vi   u  v2  Hệ cho có dạng:  Đặt z  u  iv Ta có  z u  v2 v   12      u2  v2  Từ hệ cho ta có   12  12  u1   iv   2 6 2  u v  u  v2    u  iv 12  u  iv  12   6i  z    6i 2 z u v    z  2  3iz  12  ,(*) Giải phương trình (*), ta có '   3i  z  3      i  suy c{c nghiệm:  i,z     i Vì u,v  nên ta có: u   3,v   , suy nghiệm hệ l|:  x; y      3;12  x  x  y  x  z    Ví dụ Giải hệ phương trình tập số phức:  y  y  x  y  z    z  z  x  z  y   (Đề thi học sinh giỏi Romania năm 2002) Giải Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page Chun đề: Số phức x  x  y  x  z   3, 1  Xét hệ phương trình  y  y  x  y  z   3,    z  z  x  z  y   3,   Rõ r|ng x,y,z  v| x,y,z đơi kh{c Từ (1) v| (2) ta có x  x  y  x  z   y  y  x  y  z   x  x  z   y  y  z  Hay x2  y2  xz  yz x  y  xz  yz  Tương tự hệ cho trở th|nh  y  z  yx  zx  2 z  x  zy  xy (4) Cộng vế với vế ta x2  y2  z2  xy  yz  zx Kết hợp với (4) ta có: x2  yz,y2  zx,z2  xy Suy x2  y2  z2  xyz Đặt a  xyz từ x2  y2  z2  xyz  a v| x,y,z đơi kh{c nên x  a ,y   a ,z  2 a với 3  1,1    2    M| x  x  y  x  z   nên a 1     2    Ta có 1     2     2  3  nên a=1 Vậy c{c số phức  x, y,z  cần tìm l| c{c ho{n vị (1,  , 2 ) II Bài tập rèn luyện x3  3xy  1 Bài tập Giải hệ phương trình với nghiệm l| số thực:   y  3x y   Hướng dẫn giải Đ}y l| hệ đẳng cấp bậc ba nhiên, giải phương ph{p thơng thường ta đến giải phương trình bậc ba: 3t  3t  3t   Phương trình n|y khơng có nghiệm đặc biệt! Xét số phức   z  x  iy Vì z3  x3  3xy2  i 3x2 y  y3 ,nên từ hệ cho ta có  2 2  z3  1  3i   cos  i sin  , tương tự c{ch l|m chương 1, ta tìm gi{ trị z l|: 3      14 14  2 2  8 8   cos  i sin  ,  cos  i sin  ,  cos  i sin  9  9  9     Từ suy hệ cho có nghiệm l|:  2  8  14 x  cos x  cos x  cos     ; ;      14  y  cos  y  sin  y  sin        Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page Chun đề: Số phức x4  6x y  y   Bài tập Giải hệ phương trình tập số thực:  3 x y  y x   Hướng dẫn giải Xét số phức z  x  iy   Vì z4  6x2 y2  y4  4i x3 y  y x , nên từ hệ cho suy ra:    (*) z4   i   cos  i sin  6  C{c số phức thỏa mãn (*):     13 13    cos  i sin  ,  cos  i sin  24 24  24 24     25 25   37  37    cos  i sin  i sin  ,  cos  24 24  24 24    Vậy c{c nghiệm cần tìm hệ l|:    13  25  37  x  cos x  cos x  cos x  cos         24 ; 24 ; 24 ; 24      13  25  37  y  sin  y  sin y  sin y  sin   24  24  24  24      16x  11y 7 x  x  y2  Bài tập Giải hệ phương trình với nghiệm với x,y  R :   y  11x  16y  1  x2  y2  Lời giải x  yi Điều kiện x2  y2  Đặt z  x  iy Ta có:  z x  y2 Vì hai số phức v| phần thực v| phần ảo nhau, nên hệ cho tương đương với: 16x  11y  11x  16y  x  i y   7i  x  y2 x  y   x  iy x  iy  x  iy  16  11i 7i 2 x y x2  y2 16  11i z   i  z    i  z  16  11i  z Phương trình z2    i  z  16  11i  có hai nghiệm z   3i,z   2i nên hệ cho có c{c nghiệm  x; y    2; 3  x; y    5;  Chú ý: Muốn giải c{c hệ phương trình phương ph{p sử dụng số phức, cần nhớ cơng thức số phức, đăc biệt l| với số phức z  x  iy ta có x2  y l| bình phương mođun v| x  iy z   z zz x  y Bài tập Giải hệ phương trình với nghiệm với x,y  Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133     10x   3 5x  y    :   y     1    5x  y    Page Chun đề: Số phức Hướng dẫn giải Từ hệ suy x  0, y  B|i hệ n|y khơng có d|ng giống ví dụ trên, nhiên với mục đích chuyển mẫu số dạng nình phương mođun số phức, cần đặt u  5x ,v  y với u,v     3  u   2    u v  Hệ cho có dạng:   v    1 2    u v  u  iv Đặt z  u  iv Ta có:  z u2  v2 Hệ cho tương đương với:     3 u1   iv    i 2  2  u v  u v     u  iv   u  iv u v 2   i  z 3  2i  z  2z   2i z   0,(*) Giải phương trình (*), ta có '  34  12 2i    6i  suy c{c nghiệm l| z   2i,z   2i 2  2i u  ,v   x  , y  2 10   Vậy nghiệm cần tìm l|  x; y    ;1   10  Vì u,v  nên z  x4  y  4x3  3xy  2x  4y   Bài tập Giải hệ phương trình:  2 3 2x y  3x y  2xy  3y  2x    2y  4y     Hướng dẫn giải Hệ phương trình cho tương đương với  x2  y x2  y  3x x2  y   x  2y     2xy x2  y  3y x2  y  x2  y2   2x  y    Nhận thấy x  y  l| nghiệm hệ phương trình             x  2y 0 x  y  3x  2 x  y  Nếu x2  y2  hệ cho viết th|nh  2xy  3y   2x  y   x2  y2  Suy ra:  x  2y 2x  y  x2  y  3x  2  i 2xy  3y    0 x  y2 x2  y2   x  iy y  ix   x  yi    x  yi     4i  x2  y x2  y Đặt z  x  yi  x  iy x y 2  y  ix i ,  ta có phương trình 2 z x y z Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page Chun đề: Số phức 4i   4i   z  3z  4iz   4i  z z z     z  1 z  2z  4i     z   i  z  1  i x  Với z  ta nghiệm hệ l|  y  x  Với z   i ta nghiệm hệ l|   y  1 x  1 Với z  1  i ta nghiệm hệ l|  y      3x   2 xy   Bài tập Giải hệ phương trình:   7y        xy   z  3z    (Đề thi học sinh giỏi quốc gia năm 1996) Hướng dẫn giải Từ hệ suy x  0,y  Đặt u  x ,v  y ,  u,v       u   2  u v    Hệ chho có dạng:   v    2    u v   Đặt z  u  iv u  iv Ta có:  z u  v2 Hệ cho tương đương với: u  iv  u  iv   iz u v    z2    i  z   0,(*)    2   i z 2      i     2i  nên c{c nghiệm: Giải (*): Vì       21   2   1 2  2 z  i  2i      i  21   21   2   1 2  2 z  i  2i      i  21   21   Ta có nghiệm u,v v| nghiệm hệ l|: 2 2  2        2 x    x    & y    & y     21  21        Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page Chun đề: Số phức Bài tốn 2: Ứng dụng số phức vào chứng minh cơng thức, đẳng thức lượng giác Phương pháp Cho dạng lượng gi{c số phức z  r  cos  i sin  ; z1  r1  cos1  isin 1  ; z  r2  cos2  isin 2  Ta có c{c cơng thức sau: z1 z2  r1r2 cos(1  2 )  icos(1  2 ) ; z1 r1  cos(1  2 )  icos(1  2 ) z2 r2  Cơng thức Moa-vrơ : zn  r n cos(n)  isin(n) a  a  Lúc z1  z     b1  b2 Nếu z1  a1  b1i; z2  a  b2i; với a1 , a , b1 , b2  I Các ví dụ điển hình thường găp Ví dụ Chứng minh rằng: sin 3  3sin   4sin3 ; cos3  3cos  4cos3 Giải Đặt z  cos  isin  Ta có: z   cos  i sin    cos 3  3cos .i.sin   3cos   i sin     i sin         cos3   3i  sin  sin   3cos   cos   i.sin    4cos3   3cos   i 3sin   sin Mặt kh{c: z3  cos3  isin 3 Từ (1) v| (2) ta được: (1) (2) sin 3  3sin   4sin3 ; cos3  3cos  4cos3 Nhận xét: Ta có b|i to{n tổng qu{t sau: Biểu diễn cosnx; sinnx theo c{c lũy thừa cosx; sinx vơi n l| số ngun dương Áp dụng cơng thức Moivre ta có  cos x  i sin x   cos nx  i sin nx n Mặt kh{c, theo cơng thức khai triển nhị thức Newton:  cos x  i sin x  n  C0n cosn x  iC1n cos n 1 xsin x  i 2C2n cos n 2 xsin x  i C3n cosn 3 xsin x   i n 1Cnn 1 cos xsin n 1 x  i n Cnn sin n x Từ suy ra: cos nx  C0n cosn x  C2n cosn 2 xsin x  C4n cosn 4 xsin x   M sin nx  C1n cosn 1 xsin x  C3n cosn 3 xsin x   N Trong đó:  1 m sin 2m x, n  2m     M , m   m 2m 2m   1 C2m 1 cos xsin x,  n  2m  1  1 m 1 C2m 1 cos xsin 2m 1 x, n  2m   , m     2m N m 2m 1  x,  n  2m  1  1 sin Cụ thể: Với n  ta có: cos 4x  C04 cos4 x  C24 cos2 xsin x  C44 sin x  8cos x  8cos x  sin 4x  C14 cos3 xsin x  C34 cos xsin x  4cos xsin x  4cos xsin x Ví dụ Chứng minh rằng:  3 5 a) cos  cos  cos  ; 7 b) sin  3 5   sin  sin  cot 7 14 Giải Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page Chun đề: Số phức   Xét z  cos  i sin Ta có 7  3 5   3 5  z  z3  z5  cos  cos  cos  i  sin  sin  sin  7 7 7   Mặt kh{c: z  z3  z5    cos z7  z z 1  1  z z 1    i sin 7      cos   sin   Từ (1) v| (2) suy ra:    1 z    cos  i sin 7 1   i cot 2 14   3 3 5 5  cos  cos  sin  cos  cot  v| sin  sin 7 7 7 14 Ví dụ Cho sina  sin b  Tính sin  a  b  ,cosa  cos b  2 Giải Đặt z1  cosa  isina,z2  cos b  isin b Khi đó: z1  z2     i   cos  i sin  2 6  z1  z2     i   cos  i sin  2 6  2 M| z1 z1  z1  1,z2 z2  z2  nên z1  z2  1 z1  z2   , z1 z2 z1z2 suy ra:     cos  i sin cos  i sin   6  6 z1z    cos  i sin 3     z1  z2 cos   i sin  cos     i sin    6  6  6 z1  z2 Ta lại có z1 z2  cos  a  b   isin a  b  nên sin(a+b)  sin     Ví dụ Tính tổng với n   v| a  2k  k    : Chú ý: Ta có kết cos  a  b   cos A  cos x  cos  x  a   cos  x  2a    cos  x  na  B  sin x  sin  x  a   sin  x  2a    sin  x  na  Giải Đặt z  cosx  isinx,w  cosa  isina Theo cơng thức nh}n v| cộng thức Moivre ta có: Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page Chun đề: Số phức zw k   cos x  i sin x  cosa  i sin a  k zw k   cos x  i sin x  cos ka  i sin ka   cos  x  ka   i sin  x  ka  Xét A  iB   cos x  i sin x   cos  x  a   i sin  x  a      cos  x  2a   i sin  x  2a     cos  x  na   i sin  x  na        z  zw  zw2   zw n  z Vậy A  iB  z  wn 1 1 w (Vì a  2k nên w  )  cos  n  1 a  i sin  n  1 a  w n 1   cos x  i sin x  1 w  cosa  i sina   cos x  i sin x  sin n 1  n 1 n 1  a  sin a  i cos a  2  a a a sin  sin  i cos  2 2 n1 a  n 1 n   a a  sin a  i cos a  sin  i cos   cos x  i sin x   a  2 2  sin n1 sin a  na na   cos  i sin    cos x  i sin x  a  2  sin n1 sin a  na   na   cos   x   i sin   x   a      sin Xét phần thực v| phần ảo hai vế ta được: n1 n1 sin a sin a    na  na 2 A cos   x; B  sin   x a a     sin sin 2 Nhận xét: Từ hai loại cơng thức trên, xét c{c trường hợp riêng: a) Nếu x  suy ra: n1 sin a na  cosa  cos 2a   cos na  cos  a sin n1 sin a na sin  sina  sin 2a   sin 3a   sin na  a sin b) Nếu x  2a ta có: sin  n  1 a  cosa  cos 3a  cos 5a   cos  2n  1 a  2sina sin  n  1 a  sina  sin 3a  sin 5a   sin  2n  1 a  sina sin Ví dụ Chứng minh c{c cơng thức: Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 10 Chun đề: Số phức 1 ; a) sin180  b) cos 360  1 Giải Ta có:    cos 540  sin 360  cos 3.180  sin 2.180   cos3 180  3cos180  sin180 cos180  sin 180  sin 180   Do sin180 l| nghiệm dương phương trình 4x2  2x   1 1 suy cos 360   2sin 180  4 1 Nhận xét: Áp dụng cơng thức sin180  ta tính biểu thức 1 sin 20 sin180 sin 220 sin 380 sin 420 sin 580 sin 620 sin78 sin 820  1024 Để l|m b|i to{n n|y trước hết ta chứng minh cơng thức sau: sina sin 600  a sin 600  a  sin 3a Thật vậy: Vậy sin180          sin a sin 600  a sin 600  a    sin a sin 600 cosa  sin a cos 60 sin 60 cosa  sin a cos 60     1  sin a  cosa  sin a  cosa  sin a     2    3  1  sin a  cos a  sin a   sin a   sin a  sin a   sin 3a   4 4        Sử dụng cơng thức sina sin 600  a sin 600  a  sin 3a Ta có: sin 20 sin180 sin 220 sin 38 sin 42 sin 58 sin 62 sin 78 sin 820      sin 20 sin 580 sin 620 sin180 sin 42 sin 78 sin 22 sin 38 sin 820     1 1 sin 60 sin 540 sin 660  sin180  64 256 Ví dụ Giải phương trình: cos x  cos 2x  cos 3x  Giải Đặt z  cosx  isin x cos x  z2  z4  z6  ,cos 2x  ,cos 3x  2z 2z2 2z3 Phương trình cho trở th|nh z  z  z6  1    2z 2z2 2z3  z6  z5  z4  z3  z2  z   (*) Vì z  1 khơng l| nghiệm nên với z  1 ta có:     (*)   z  1 z6  z5  z4  z3  z2  z    z7   Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 11 Chun đề: Số phức    2k     2k  Hay z7  1  cos   isin  nên z  cos    i sin   với k  0;6 Vì z  1 nên khơng nhận     gi{ trị k=3  3 5 9 x   m2,x   m2,x   m2,x   m2 , 7 7 Vậy nghiệm phương trình cho l| 11 13 x  m2,x   m2,m  Z 7 Vậy nghiệm cần tìm hệ cho  x; y    2;1  x; y   1; 1 Ví dụ Chứng minh sin    sin2  10 10 Lời giải Đặt z  cos    zz  i sin  z  ,sin  Khi đó: 10 10 z 10 2i   zz zz 2 sin  sin         z  z  i z  z  1  (1)   10 10  2i   2i  8 5 5 Mặt kh{c z5  cos  i sin  i  z4  iz3  z2  iz   (do z  ), 10 10     z4  iz;iz3  z nên suuy z2  z2  i z  z   0,(2) Từ (1) v| (2) ta có điều phải chứng minh Ví dụ Cho a,b,c l| c{c số thực thỏa mãn c{c điều kiện cosa  cos b  cosc sina  sin b  sin c  m cos  a  b  c  sin  a  b  c  Chứng minh cos  a  b   cos  b  c   cos  c  a   m (Đề nghị IMO năm 1989) Giải Đặt x  cosa  isina,y  cos b  isin b,z  cosc  isinc Ta có x  y  z  cosa  cos b  cosc  i  sina  sin b  sinc   m.cos  a  b  c   i.m.sin  a  b  c   mxyz Do x  y  z  mxyz nên 1    m xy yz zx Vì x  y  z  nên x1  x,y1  y,z1  z Vậy 1    m  x.y  y.z  z.x  m  cos  a  b   cos  b  c   cos  c  a  xy yz zx i sin  a  b   sin  b  c   sin(c  a)  m Từ ta có cos  a  b   cos  b  c   cos  c  a   m II Bài tập rèn luyện Bài tập Chứng minh rằng:  2 3 a) cos  cos  cos  ; 7 b)sin  2 3 3  sin  sin  cot 7 14 Hướng dẫn giải   Xét z  cos  i sin , ta có z7  cos   isin   1 , nên z l| nghiệm kh{c -1 phương trình z7   7 z   Ta có:      z7     z  1 z6  z5  z4  z3  z2  z    z  z2  z3  z  Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 12 Chun đề: Số phức +)  z3   cos 3 3 3  3 3   i sin  2sin  sin  i sin  7 14  14 14   3 3  1 3 sin  i cos    i cot  3  14 14  2 14 1 z 2sin 14  2 3   2 3  +) z  z2  z3  cos  cos  cos  i  sin  sin  sin  7 7 7   nên  Do xét phần thực đẳng thức z  z2  z3  ta suy được:  z3   2 2 3 3 3 cos  cos  sin  cos  cot  ; sin  sin 7 7 7 14 Bài tập Hãy biểu diễn tan 5x qua tan x Hướng dẫn giải Ta có: cos 5x  i sin 5x   cos x  i sin x  Sử dụng khai triển nhị thức Niu-ton cho vế phải v| t{ch phần thực v| phần ảo ta có cos 5x  cos5 x  10cos3 xsin x  5cos xsin x sin 5x  5cos4 xsin x  10cos2 xsin x  sin x Từ suy ra: tan 5x  5tan x  10 tan x  tan x  10 tan x  5tan x Bài tập Cho a,b,c l| c{c số thực thỏa mãn sina  sinb  sinc  v| cosa  cosb  cosc  Chứng minh rằng: sin2a  sin2b  sin2c  v| cos2a  cos2b  cos2c  Giải Đặt z1  cosa  isina; z2  cos b  isin b; z3  cosc  isinc , ta có: z1  z2  z3  0, z1  z2  z3  nên  zk  k  1; 2;  zk Vì thế: z12  z22  z32   z1  z2  z3    z1z2  z2 z3  z3 z1   1     2z1z z z1  z  z = 02  2z1z2 z3    z1 z2 z3     2z1z2 z3  z1  z2  z3   Nên cos2a  cos2b  cos2c  i  sin2a  sin2b  sin2c   Từ ta suy phải chứng minh Bài tập Giải phương trình cos x  cos 3x  cos 5x  cos7x  cos9x  Lời giải Ta có cosx  1 khơng l| nghiệm phương trình Đặt z  cosx  isin x với x  0; 2  Ta có z  1,z1  cos x  i sin x, 2cos x  z  z1 , 2cos nx  z n  z  n Vậy phương trình cho trở th|nh: Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 13 Chun đề: Số phức 1 1  z3   z5   z7   z9  1 z z z z z9   z  z   z18  z9  z 20   z11  z9 z     z11  z9    z11  1,z9   Nếu z9  z9  cos0  isin0 nên z  cos k2 k2  i sin ,k  0; 9 k2 Vì x  0; 2  v| z  1 nên x  ,k  1; Do nghiệm phương trình cho l| x    k2  2m k  1; ,m  Z Nếu z11  1 z11  cos   isin  nên:   k2   k2 z  cos  i sin ,k  0;10 11 11   k2 Vì x  0; 2  v| z  1 nên x  ,k  0; 11   k2 Suy nghiệm cần tìm l| x   2m k  0;9 ,m  Z 11 k2 Vậy c{c nghiệm phương trình l|: x   2m k  1; ,m  Z v|   k2 x  2m k  0;9 ,m  Z 11 Bài tập Cho a,b,c l| c{c số thực thỏa mãn điều kiện cosa  cos b  cosc  sina  sin b  sinc  Chứng minh rằng: a) cos3a  cos3b  cos3c  3cos  a  b  c  ; sin3a  sin3b  sin3c  3sin  a  b  c         b) cos5a  cos5b  cos5c  sin5a  sin5b  sin5c  Giải Đặt x  cosa  isina,y  cos b  isin b,z  cosc  isinc Suy x  y  z  cosa  cos b  cosc  i  sina  sin b  sinc     a) Ta có: x3  y3  z3  3xyz   x  y  z  x2  y2  z2  xy  yz  zx nên lượng gi{c:  cosa  i sina    cos b  i sin b   cosc  i sinc    cosa  i sina  cos b  i sin b  cosc  i sin c   cos 3a  cos 3b  cos 3c  i  sin 3a  sin 3b  sin 3c   cos  a  b  c   i sin(a  b  c)  Từ ta được: cos 3a  cos 3b  cos 3c  3cos a  b  c  v| sin 3a  sin 3b  sin 3c  3sin  a  b  c  3    b) Với x  y  z  x5  y5  z5  5xyz x2  y2  z2  Mặt kh{c, từ x  y  z  suy x1  x,y1  y,z1  z Vì thế: x2  y  z2   x  y  z    xy  yz  zx      x  y  z   2xyz x  y  z   x  y  z   2xyz x  y  z   2 Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 14 Chun đề: Số phức Do x5  y5  z5    cosa  i sina    cos b  i sin b    cosc  i sin c   5  cos 5a  cos 5b  cos 5c  i  sin 5a  sin 5b  sin 5c   Vậy nên cos5a  cos5b  cos5c  sin5a  sin5b  sin5c  1 1 Bài tập Chứng minh rằng:    cos60 sin 240 sin 480 sin120 Giải Xét số phức z  cos60  isin60 , có z15  cos900  isin900  i z2  z4  z8  z16  0 ,sin120  ,sin 24  ,sin 48  2z 2iz2 2iz4 2iz8 Đẳng thức cần chứng minh trở th|nh Ta có cos60  2z z2   2iz2 z4   2iz4 z8   2iz8 z16  0   Rút gọn v| ý z  ta có z16   iz z14   Hay: z15 z   iz15  iz   iz   i  iz  Vậy đẳng thức chứng minh (đúng) Bài tập Giả sử  v|  l| nghiệm phương trình x2  2x   v| cot   y  Chứng minh  y      y   n n    sin n sin n  Giải Ta có x  2x    x   i Khơng tính tổng qu{t, lấy    i,    i Theo giả thiết cot   y   y  cot   n n n  cos  Lúc :  y      cot     i     i   cos n  i sin n  sin n   sin   Tương tự : n     i   y     cot     i    cos  cos n  i sin n sin n   sin   n n 2i sin n Mặt kh{c :     2i Do  y      y     sin n  n n  y      y   n Từ ta có :   n  sin n sin n  Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 15 Chun đề: Số phức Bài tốn 3: Ứng dụng vào chứng minh bất đẳng thức Cho số phức z  a  bi;a,b  Lúc mơđun số phức z  a  b2 Cho c{c số phức z1 ; z2 ; z3 Ta có c{c bất đẳng thức thường dùng sau : z1  z2  z1  z2 ; z1  z2  z3  z1  z2  z3 I Các ví dụ điển hình thường gặp Ví dụ Chứng minh với a,b,c  ta ln có : a2  b2  c2  2ac  a2  b2  c2  2ac  a  b2 Giải a  c  Bất đẳng thức tương đương với  b2  a  c   b2  a  b2 Xét z1   a  c   bi; z2   a  c   bi a  c  Ta có z1   b2 ; z  a  c   b2   Mặt kh{c : z1  z2  2a  2bi  z1  z2  a  b2  a  b2 Áp dụng : z1  z2   z1  z2 ta a2  b2  c2  2ac  a2  b2  c2  2ac  a  b2 Ví dụ Chứng minh với  ,  ta có : cos4   cos4  sin2   sin2   Giải Xét z1  cos   cos .i; z2  sin ; z3  sin .i Ta có : 2 z1  cos4   cos4 ; z2  sin2 ; z3  sin2 ; z1  z2  z3  cos2  cos2.i  sin   sin .i   i  z1  z2  z3  Áp dụng : z1  z2  z3  z1  z2  z3 ta cos4   cos4  sin2   sin2   Ví dụ Cho a,b,c  thỏa mãn ab  bc  ac  abc Chứng minh rằng: b2  2a c  2b2 a  2c    *  ab cb ac Giải 2  2  2  2 bđt  *            a  b  b2  c  c  a  Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 16 Chun đề: Số phức Xét z1  2  i; z   i; z1   i a b b c c a 2  2  2  2 Ta có: z1     ; z2   ; z3     2  b   a  a b  c  c      1 1  1 1 Mặt khác: z1  z  z           i a b c a b c  1 1  z1  z  z      a b c 2 1    Do đó: z1  z2  z  a b c Áp dụng : z1  z2  z3  z1  z2  z3 ta Theo giả thiết: ab  bc  ac  abc  b2  2a c  2b2 a  2c    ab cb ac Ví dụ Cho a, b, c, d l| bốn số thực thỏa mãn điều kiện : a2  b2    a  b  ; c2  d2  36  12  c  d  Chứng minh :  a  c    b  d   2   1 Giải Từ giả thiết ta có : a  1   b  1  1;  c  1  d  1  36 Xét z1   a  1  b  i; z2  c   d   i; z3   5i Ta có : z1  z2  z3   c  a    d  b  i 2 2 Vì z1  z2  z3  z1  z2  z3 nên 1    c  a   d  b  2  a  c    b  d   2  1  II Bài tập áp dụng Bài tập Chứng minh với x  , ta ln có : x2  2x   x2  2x   Hướng dẫn giải Bất đẳng thức cho tương đương với  x  1  22  1  x   22  Xét số phức : z1  x   2i; z2   x  2i Lúc : z1  z2   4i Vì z1  z2  z1  z2   x  1  22  1  x  Bài tập Chứng minh với x,y,z   22  22  42   ĐPCM  ta ln có x2  xy  y2  x2  xz  z2  y2  yz  z2 Hướng dẫn giải Bất đẳng thức cho tương đương với Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 17 Chun đề: Số phức 2 2  y y   z z  2 x     x      y  yz  z          2 2         Xét z1  x  y y z z 3  i; z2  x   i  z1  z2   y  z   y  zi 2 2 2 2  y y   z z  z1  z  z1  z   x        x              2  1      y  z    y  z    y  yz  z  2    Vì Bài tập Chứng minh với x , ta ln có : 2 16 32 2 x 2  x  x  x  4x  10  x  x    2 2 5 2 5 Hướng dẫn giải Bất đẳng thức cho tương đương với 32 64 16 x  x  x  8x  20  x  x  4 4 5 5 2 2   4  8 16        x2     x   22     x         x       5     5       x2   4 4 Xét z1  x  2i; z   x  2i; z  x   z1  z2   4i; z3  z   4i 16  8i; z   x  i 5 Ta ln có : z1  z  z  z  z1  z  z  z    x2    4  x 2 2 2  4  8  16          x         x     5    5       2  12   16             ĐPCM      Bài tập Chứng minh với x,y,z  ta ln có x2  xy  y2  y2  yz  z2  x2  xz  z2   x  y  z  Hướng dẫn giải Bất đẳng thức cho tương đương với 2 2  y y    z z  x x  x    y    z                           x  y  z Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 18 Chun đề: Số phức Xét z1  x  y y z z x x  i; z2  y   i; z3  z   i 2 2 2 Ta có : 3 x  y  z   x  y  zi 2 Vì z1  z2  z3  z1  z2  z3 nên z1  z2  z3  2 2  y y    z z  x x  x    y    z                           2 x  y  z   x  y  z   x  y  z   4 Bài tốn Ứng dụng giải tốn khai triển hay tính tổng nhị thức Niutơn Phương pháp Ta nhắc lại cơng thức khai triển nhị thức Niutơn a  b n   Ckn a n k bk  Cona n  C1na n 1b  C1na n 2 b2   Cnn 1abn 1  Cnn bn n k 0 Ta lưu ý : m  * i4m  1; i 4m1  i; i 4m2  1; i 4m3  i I Các ví dụ điển hình thường gặp Ví dụ Tính tổng a) S1   Cn2  Cn4  C6n  b)S2  C1n  C3n  C5n  C7n  Giải Ta có: 1  i  n   C1n i  Cn2 i   C nn i n       C2n  C4n  C6n   i C1n  C 3n  C 5n  C7n  (1) n n  i n sin (2) 4 n Từ (1) (2) suy ra: S1  n cos ; 1  i  n  n cos S  n sin n 4 98 50  C100  C100  C100   C100  C100 Ví dụ Chứng minh C100 100  2 Lời giải 1  i  100 2 100  C100  C1100 i  C100 i   C100 100 i     99  C100  C100  C100   C100 100  C100  C100  C100   C100 i 1  i   2i    i  100   2i  50  2 50 50 Vậy: C100  C100  C100   C100 100  2 Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 19 Chun đề: Số phức Ví dụ Tính c{c tổng sau 14 A  C15  3C15  5C15  7C15   13C12 15  15C15 ; 15 B  2C115  4C15  6C15  8C15   14C13 15  16C15 Giải Xét khai triển 1  x   C150  C115x  C152 x2  C153 x3   C1215x12  C1315x13  C1415x14  C1515x15 15 2 3 13 13 14 14 15 15 16  x 1  x   C15 x  C15 x  C15 x  C15 x   C12 15 x  C15 x  C15 x  C15 x Lấy đạo h|m hai vế 15 1  x  15  15x 1  x  14 2 3 12 12 13 13  C15  2C15 x  3C15 x  4C15 x   13C15 x  14C15 x 14 15 15  15C14 15 x  16C15 x Thay x i ta 1  i   15i 1  i  15 14 2 3 12 13 13  C15  2C15 i  3C15 i  4C15 i   13C12 15 i  14C15i  14 15 15  15C14 15 i  16C15 i  14  C15  3C15  5C15  7C15   13C12 15  15C15   2C 15  15  4C15  6C15  8C15   14C13 15  16C15 i Mặt kh{c: 1  i  15  15i   i  14 15     215  cos  i sin  4  14     15i 214  cos  i sin  4   2   215   i   15i.27  i   27  27 i  15.27  16.27  27 i  211  27 i     Vậy 14 11 A  C15  3C15  5C15  7C15   13C12 15  15C15  15 B  2C115  4C15  6C15  8C15   14C13 15  16C15  2 II Bài tập rèn lun Bài tập Chứng minh rằng:   cos n4 n     sin n S1  C0n  Cn2  Cn4  C6n  C8n   S  C1n  Cn3  Cn5  C7n  C9n n Giải Xét khai triển nhị thức Newton: 1  i  n  C0n  iC1n  i 2C2n  i 3C3n  i 4C4n   i n 1Cnn1  i nCnn 1,(k  4m)  i,(k  4m  1) Vì i k   1,(k  4m  2) i,(k  4m  3)  1  i  n m   nên ta có:   C0n  Cn2  Cn4   i C1n  Cn3  Cn5   (1) Mặt kh{c, theo cơng thức Moivre thì: 1  i   n   n n    cos  i sin   4   2 n n n   i sin  cos  (2) 4   Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 20 Chun đề: Số phức Từ (1) v| (2) ta có điều phải chứng minh 1 Bài tập Tính tổng S  C12n  C2n  C2n  C72n  Hướng dẫn giải 2k 1 Chú ý C2n  C2k nên: 2k 2n  2n 1 1 S  C12n  C2n  C2n  C72n  1 1  C2n 1  C2n 1  C62n 1  C82n 1  2n  2n  2n  2n  1 C2  C2n 1  C2n 1  C2n 1  2n  2n 1  Vì 1  i  2n 1 v| 1  i     2  C02n1  C2n 1  C2n 1 2n 1 2n 1   cos   1 2n    2 2n 1  C2n 1  C2n 1   2n  2n     i sin   nên: 4  C02n 1  C2n 1  C2n 1  C2n 1   Vậy ta có S      i  C 2n 1  2 cos 2n 1 cos 2n   2n     Bài tập Tính tổng n   A  C0n cosa  C1n cos 2a  Cn2 cos 3a   Cnn 1 cos na  Cnn cos(n  1)a B  C0n sina  C1n sin 2a  Cn2 sin 3a   Cnn 1 sin na  Cnn sin(n  1)a Giải Đặt z  cosa  isina z  cos na  isin na Do ta có: n A  iB  C0n  cosa  i sina   C1n  cos 2a  i sin 2a   Cn2  cos 3a  i sin 3a    Cnn 1  cos na  i sin na   Cnn  cos(n  1)a  i sin(n  1)a     z C0n  C1n z  C2n z  Cn3 z   Cnn z n  z 1  z  n a a a Vì  z   cosa  i sina  2cos  cos  i sin  nên: 2 2  a a a  A  iB   cosa  i sin a   cos  cos  i sin   2 2    a na na   n cos n  cosa  i sin a   cos  i sin  2   n a n2 n2   n cos n  cos a  i sin a 2 2  a n2 a n2 a, B  2n cosn sin a Vậy A  2n cosn cos 2 2 Nhận xét: Cho n l| gi{ trị cụ thể, suy nhiều biểu thức lượng gi{c đẹp a 7a cosa  5cos 2a  10cos 3a  10cos 4a  5cos 5a  cos6a  cos cos 2 Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 21 Chun đề: Số phức Bài tốn Ứng dụng giải tốn đa thức phép chia đa thức Phương pháp I Các ví dụ điển hình thường gặp Ví dụ Chứng minh đa thức  x  1 4n    x  1 4n 2 chia hết cho đa thức x2  với số tự nhiên n Giải Trong c{c b|i to{n phép chia đa thức, muốn chứng minh f  x  chia hết cho g  x  , ta chứng minh nghiệm đa thức g  x  l| nghiệm đa thức f  x  C{ch l|m n|y gặp phải khó khăn nế g  x  khơng có nghiệm thực, nhiên số phức gi{p ta giải vấn đề n|y Vì x2     x  i  x  i   nên x2  có nghiệm l| i Đặt f  x    x  1 4n    x  1 4n    i  1  f  i   f  i  1  f  i   f  i  1 4n  4n  4n  Ta có:  (2i)2n1   2i   ( i  1)4n2   2i  2n 1 2n 1   2i  0 2n 1 0 Vậy i l| nghiệm f  x  , f  x  chia hết cho x2  Ví dụ Chứng minh với số tự nhiên n lớn v| số thực  thỏa mãn sin   , đa thức xn sin   xsin n  sin  n  1  chia hết cho đa thức x2  2xcos   Giải Xét phương trình x  2xcos    0,   cos    i sin2  nên có nghiệm x1  cos   isin ,x2  cos   isin  l| hai số phức liên hợp ' Đặt P  x   x2 sin   xsin n  sin  n  1  ta có: P  x1    cos n  i sin n  sin    cos   i sin   sin n  sin  n  1   cos n sin   cos  sin n  sin  n  1     Suy P x1  hay P  x2   Vậy P  x  chia hết x2  2xcos   Ví dụ Tìm số ngun dương n cho đa thức x2n  xn  chia hết cho đa thức x2  x  Lời giải 1  3i 1  3i ,x2  2 2n n Đặt f  x   x  x  Vì x1 ,x2 l| hai số phức liên hợp, nên cần tìm n cho f  x1   (khi C{c nghiệm cuả đa thức x2  x  l|: x1  f  x2  khơng) Ta có: x1  1  3i 2 2 nên  cos  i sin 3 Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 22 Chun đề: Số phức 2n n   2 2  2 2  f  x1    cos  i sin    cos  i sin   3  3     4n 2n 4n 2n  f  x1   cos  cos   i  sin  sin  3 3     2n  2n  4n 2n  1  cos  cos cos  cos      f  x1      sin 4n  sin 2n  sin 2n  cos 2n        3    2n  cos    n  3k  1,  k    Vậy đa thức x2n  xn  chia hết cho đa thức x2  x  v| n l| số ngun dương khơng chia hết cho Ví dụ Tìm số ngun dương n cho đa thức  x  1  xn  chia hết cho đa thức x2  x  n Lời giải C{c nghiệm đa thức x2  x  l|: x1  Đặt f  x    x  1  xn  1  3i  3i ,x2  2 n  3i   1  3i 2 2 đo  cos  i sin  x1    cos  i sin 3 3 2n 2n n n f  x1   cos  i sin  cos  i sin  3 3  n  n   2n n  1  cos  cos cos  cos       3 f  x1      sin 2n  sin n  sin n  cos n        3   n  cos    n  6k  Vậy gi{ trị cần tìm n l| số ngun dương chia cho dư chia dư Ví dụ Ph}n tích c{c đa thức sau th|nh nh}n tử với hệ số ngun: Vì x1    b)  x  1  x2  x  a) x4  ;   a) Ta có x4   x4   2i   x2  2i x  2i 2 Giải  2   x2  1  i   x2  1  i     x   i  x   i  x   i  x   i      M|:  x   i  x   i    x  1  x   i  x   i    x  1   i  x2  2x   i  x2  2x   Nên x4   x2  2x  x2  2x   b) Ta có:   (x  1)4  x2  x      x  1  i x2  x  Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 23 Chun đề: Số phức    x  1  i  x   x  1  i x2  x   2   x1   Bằng c{ch giải c{c phương trình bậc hai , ta ph}n tích th|nh tích:   x  1   x  1   ix   x  1  1  i  x  i   x   i   i x2  x   1  i  x  i   x   i  Mặt kh{c:  x   i  x   i    x  1    x Vậy  x  1  x2  x   i  x2  2x  1  i  x  i  1  i  x  i   2x2  2x  2    2x  2x2  2x  II Bài tập áp dụng Bài tập Có tồn hay khơng số ngun dương n cho đa thức  x  1 2n   x  1 2n  2x2n chia hết cho đa thưc x4  Hướng dẫn giải C{c nghiệm đa thức x  l|: 1, i Đặt f  x    x  1 f  i    i  1 2n 2n   x  1   i  1  2n 2n  2x2n , ta có f 1  f  1  ,  2i 2n   2i    2i    1 n  n n  Nếu n  2m, m   f  i   22m1  1   m    Nếu n  2m  1, m   f  i     m  Vậy khơng tồn số ngun dương n để đa thức  x  1 2n   x  1 2n  2x2n chia hết chho đa thức x4  Bài tập Ph}n tích c{c đa thức sau th|nh nh}n tử với hệ số ngun:   a) x2     x  3 ; b) 3x2  5x     5x   Hướng dẫn giải a) Ta có:  x  1 2     x    x2  2    i  x    x2  ix   3i x2  3x   3i  Vì  x2  ix   3i   x   i  x   2i   x2  ix   3i   x   i  x   2i    x   i  x   i    x  1  i2  x2  2x  2  x   2i  x   2i    x  1  4i2  x2  2x     Vậy x2        x    x2  2x  x2  2x  b) 3x2  5x      5x    3x2  5x  2   i  5x     3x2  1  i  x   3i  3x2  1  i  x   3i      Ta có: Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 24 Chun đề: Số phức  3x2  1  i  x   3i   x   i  3x   2i   3x2  1  i  x   3i   x   i  3x   2i    x   i  x   i    x    i2  x2  4x   3x   2i  3x   2i    3x  1  4i2  9x2  6x    Vì 3x2  5x        5x    x2  4x  9x2  6x  Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 25 [...]... 1Cnn1  i nCnn 1,(k  4m)  i,(k  4m  1) Vì i k   1,(k  4m  2) i,(k  4m  3)  1  i  n m   nên ta có:   C0n  Cn2  Cn4   i C1n  Cn3  Cn5   (1 ) Mặt kh{c, theo cơng thức Moivre thì: 1  i   n   2 n n    cos  i sin   4 4   2 n n n   i sin  cos  (2 ) 4 4   Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 20 Chun đề: Số phức Từ (1 ) v| (2 ) ta có điều... 10 10 z 10 2i 3 2   zz zz 3 2 1 2 sin  sin 2         z  z  i z  z  1  (1 )   8 10 10  2i   2i  8 5 5 Mặt kh{c z5  cos  i sin  i  z4  iz3  z2  iz  1  0 (do z  1 ), 10 10  3    nhưng z4  iz;iz3  z nên suuy ra z2  z2  i z  z  1  0 ,(2 ) Từ (1 ) v| (2 ) ta có điều phải chứng minh Ví dụ 8 Cho a,b,c l| c{c số thực thỏa mãn c{c điều kiện cosa  cos b...  1  Cn2  Cn4  C6n  b)S2  C1n  C3n  C5n  C7n  Giải Ta có: 1  i  n  1  C1n i  Cn2 i 2   C nn i n      1  C2n  C4n  C6n   i C1n  C 3n  C 5n  C7n  (1 ) n n  i 2 n sin (2 ) 4 4 n Từ (1 ) và (2 ) suy ra: S1  2 n cos ; 4 1  i  n  2 n cos S 2  2 n sin n 4 0 2 4 6 98 50  C100  C100  C100   C100  C100 Ví dụ 2 Chứng minh rằng C100 100  2 Lời giải 1  i  100... C1n cos 2a  Cn2 cos 3a   Cnn 1 cos na  Cnn cos(n  1)a B  C0n sina  C1n sin 2a  Cn2 sin 3a   Cnn 1 sin na  Cnn sin(n  1)a Giải Đặt z  cosa  isina thì z  cos na  isin na Do đó ta có: n A  iB  C0n  cosa  i sina   C1n  cos 2a  i sin 2a   Cn2  cos 3a  i sin 3a    Cnn 1  cos na  i sin na   Cnn  cos(n  1)a  i sin(n  1)a     z C0n  C1n z  C2n z 2  Cn3 z 3... cos x  z2  1 z4  1 z6  1 ,cos 2x  ,cos 3x  2z 2z2 2z3 Phương trình đã cho trở th|nh z 2  1 z 4  1 z6  1 1    2z 2 2z2 2z3  z6  z5  z4  z3  z2  z  1  0 (* ) Vì z  1 khơng l| nghiệm nên với z  1 ta có:     (* )   z  1 z6  z5  z4  z3  z2  z  1  0  z7  1  0 Trần Đình Cư Gv THPT Gia Hội SĐT: 01234332133 Page 11 Chun đề: Số phức    2k     2k  Hay z7  1 ... z  1  iz15  iz  0  iz  1  i 2  iz  0 Vậy đẳng thức được chứng minh ( úng) Bài tập 7 Giả sử  v|  l| nghiệm của phương trình x2  2x  2  0 v| cot   y  1 Chứng minh  y      y   n n    sin n sin n  Giải Ta có x  2x  2  0  x  1  i Khơng mất tính tổng qu{t, lấy   1  i,   1  i Theo giả thi t 2 cot   y  1  y  cot   1 n n n  cos  1 Lúc đó :  y    ...  z  3 a b c Áp dụng : z1  z2  z3  z1  z2  z3 ta được Theo giả thi t: ab  bc  ac  abc  b2  2a 2 c 2  2b2 a 2  2c 2    3 ab cb ac Ví dụ 4 Cho a, b, c, d l| bốn số thực thỏa mãn điều kiện : a2  b2  1  2  a  b  ; c2  d2  36  12  c  d  Chứng minh rằng :  a  c    b  d   2 2   6 2 1 Giải Từ giả thi t ta có : a  1   b  1  1;  c  1  d  1  36 Xét z1 ...   x  i  x  i   0 nên x2  1 có nghiệm l| i Đặt f  x    x  1 4n  2   x  1 4n  2   i  1  f  i   f  i  1  f  i   f  i  1 4n  2 4n  2 4n  2 Ta có:  (2 i)2n1   2i   ( i  1)4n2   2i  2n 1 2n 1   2i  0 2n 1 0 Vậy i cũng l| nghiệm của f  x  , do đó f  x  chia hết cho x2  1 Ví dụ 2 Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n lớn hơn 1 v| số thực... dụ 8 Cho a,b,c l| c{c số thực thỏa mãn c{c điều kiện cosa  cos b  cosc sina  sin b  sin c  m cos  a  b  c  sin  a  b  c  Chứng minh rằng cos  a  b   cos  b  c   cos  c  a   m ( ề nghị IMO năm 1989) Giải Đặt x  cosa  isina,y  cos b  isin b,z  cosc  isinc Ta có x  y  z  cosa  cos b  cosc  i  sina  sin b  sinc   m.cos  a  b  c   i.m.sin  a  b  c   mxyz... 1    m xy yz zx Vì x  y  z  1 nên x1  x,y1  y,z1  z Vậy 1 1 1    m  x.y  y.z  z.x  m  cos  a  b   cos  b  c   cos  c  a  xy yz zx i sin  a  b   sin  b  c   sin(c  a)  m Từ đó ta có cos  a  b   cos  b  c   cos  c  a   m II Bài tập rèn luyện Bài tập 1 Chứng minh rằng:  2 3 1 a) cos  cos  cos  ; 7 7 7 2 b)sin  2 3 1 3  sin  sin  cot

Ngày đăng: 20/05/2016, 11:30

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w